(57)【要約】【課題】噴霧の自由度を拡大させること【解決手段】先端に設けた複数の噴孔（第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1）と、その夫々の噴孔（第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1）毎に１本ずつ並べて配置し、その噴孔（第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1）毎に開閉して燃料を噴射又は停止させる複数本のニードル（第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂ）と、その夫々のニードル（第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂ）を個別に往復移動させる複数のニードル駆動手段（第１及び第２の磁気回路１３Ａ，１３Ｂ）と、を備えること。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に設けた噴孔と、該噴孔を開閉して燃料を噴射又は停止させるニードルと、該ニードルを往復移動させるニードル駆動手段と、を備えた燃料噴射弁において、
前記噴孔を複数設け、該夫々の噴孔毎に前記ニードルを１本ずつ並べて配置し、該夫々のニードル毎に前記ニードル駆動手段を配備したことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記各噴孔を運転条件に適した噴霧形状となるよう少なくとも２種類以上の異なる形状に形成したことを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
前記各ニードル駆動手段は、夫々の駆動対象たる前記ニードルを各々同期作動及び／又は当該各ニードルの内の少なくとも１本を非同期作動させるように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
前記各ニードルの内の少なくとも１本を非同期作動させる場合には、前記各噴孔の形状を夫々の燃料の噴射方向と噴霧角が同一になるように形成することを特徴とした請求項１，２又は３に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記各噴孔の内の少なくとも２つは、各々の噴霧燃料が衝突する形状及び位置に形成したことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
前記各噴孔の内の少なくとも２つは、各々の噴霧燃料が拡散される形状及び位置に形成したことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を噴射させる燃料噴射弁に係り、噴霧の自由度を拡大可能な燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、燃料噴射弁は、噴孔の形状によって異なる燃料の噴霧形状を成す。そして、その噴霧形状は、特に、筒内直接噴射式内燃機関において混合気の形成に影響を与えるので、燃焼の良否を分ける要因の１つになっている。従って、従来においては、各々の内燃機関に求められる個々の燃焼状態を具現化させる噴霧形状となるように、その噴霧形状に対応させた噴孔を有する燃料噴射弁が内燃機関毎に配備される。尚、ここでの噴霧形状の相違とは、扇型や円錐型、これらの噴霧の拡がり角度（噴霧角）等の形状そのものの違いのみならず、燃料噴射弁の軸線方向に対する噴射角度等の異同も含むものとして示す。
【０００３】
また、近年においては、例えば、出力性能とエミッション性能や燃費性能との両立を図らんが為に、１つの内燃機関において運転条件等に応じた様々な燃焼状態が要求される。これが為、従来、１本の燃料噴射弁に複数の噴孔を設け、その夫々の噴孔を運転条件等に応じて１本のニードルで使い分ける又は同時に使用する技術が開示されている。例えば、下記の特許文献１には、噴射角度が異なる２つの噴孔とこれら各噴孔を開閉させる１本のニードルを備えた燃料噴射弁が記載されている。その夫々の噴孔は、噴孔入口をニードルの移動方向にずらし、噴孔出口を共通化したものである。そして、この特許文献１に記載の燃料噴射弁においては、ニードルのリフト量を変えることによって噴孔を選択し、これにより噴射角度を変化させるように制御される。
【０００４】
尚、下記の特許文献２には、複数のフィーディング・ニードルを圧力チャンバ内に等間隔に収納し、その圧力チャンバの複数の出口開口から燃料を噴霧する技術が開示されている。また、下記の特許文献３には、２つの噴孔に個々に対応する２本のニードルが配備された燃料噴射弁が開示されている。この燃料噴射弁は、筒状の第１ニードルの内方に同軸の第２ニードルを摺動自在に挿入し、その２本のニードルを１つの駆動手段で駆動制御させるものである。また、下記の特許文献４には、２つの噴孔とこれら各噴孔を開閉させるバネ制御式の１本のニードルを備えた燃料噴射弁と、そのニードルを駆動制御する別体構造の制御ユニットと、が記載されている。その制御ユニットは、夫々に圧力室を有する第１及び第２の弁を含み、その夫々の圧力によってニードルを駆動制御するものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５１１４３号公報
【特許文献２】特表２００２−５０８２４２号公報
【特許文献３】特開平１０−９０９１号公報
【特許文献４】特表２００５−５１９２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示された燃料噴射弁においては、ニードルのリフト量を大小変化させることによって所望の噴射角度の使い分けが可能になるが、その一方で、そのリフト量の大小によって燃料の噴射量が変化してしまう。即ち、燃料の噴射量は、リフト量が大きければ多くなり、リフト量が小さければ少なくなる。これが為、リフト量が大きい場合の最少の燃料噴射量が大きくなるので、少量の噴射量の燃料をリフト量が大きい場合の噴射角度で噴射させたいときに、必要以上に多く燃料が噴射されてしまう、という不都合が生じる虞がある。また、多量の噴射量の燃料をリフト量が小さい場合の噴射角度で噴射させたいときには、必要とするだけの燃料を噴射させることができない、という不都合が生じる虞がある。
【０００７】
このように、従来の燃料噴射弁は、複数の噴孔を１本のニードルで選択しているので、例えば上記特許文献１に開示された燃料噴射弁のように、最適な噴霧形状で燃料を噴射させることができたとしても、燃料噴射量等の他の要素が不適なものとなってしまう。従って、この従来の燃料噴射弁においては、所望の燃焼状態に応じた良好な混合気が形成されず、最善の燃焼状態で燃焼させることができなくなる。これが為、その夫々の均衡を取って燃焼状態を改善させる為には、噴霧形状や燃料噴射量等の各種要素の妥協点を探さなければならない。また、１本のニードルからの燃料噴射量や燃料噴射期間には限度があり、その幅を拡げ難い。即ち、この従来の燃料噴射弁は、噴霧形状や燃料噴射量等の各種要素の選択幅が狭く（即ち、噴霧の自由度が低く）、多様化している近年の内燃機関において最善の燃焼状態での燃焼を具現化させ難くなってきている。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、噴霧の自由度を拡大させることが可能な燃料噴射弁を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する為、請求項１記載の発明では、先端に設けた噴孔と、この噴孔を開閉して燃料を噴射又は停止させるニードルと、このニードルを往復移動させるニードル駆動手段と、を備えた燃料噴射弁において、噴孔を複数設け、その夫々の噴孔毎に前記ニードルを１本ずつ並べて配置し、その夫々のニードル毎に前記ニードル駆動手段を配備している。
【００１０】
これにより、この請求項１記載の燃料噴射弁においては、各噴孔の形状を自由に設定し、その夫々の噴孔からの燃料噴射量や燃料噴射期間も自由に設定することができる。即ち、この燃料噴射弁によれば、噴霧の自由度を拡大することができる。
【００１１】
例えば、請求項２記載の発明の如く、各噴孔を運転条件に適した噴霧形状となるよう少なくとも２種類以上の異なる形状に形成することによって、運転条件毎に最適な噴霧を形成することができるので、その運転条件毎に最適な混合気が形成されて最善の燃焼制御が可能になる。
【００１２】
ここで、各ニードル駆動手段は、請求項３記載の発明の如く、夫々の駆動対象たるニードルを各々同期作動及び／又は当該各ニードルの内の少なくとも１本を非同期作動させるように構成する。これにより、燃料噴射量や燃料噴射期間の幅に広狭を付けることができるので、噴霧の自由度が拡大される。
【００１３】
また、請求項４記載の発明の如く、各ニードルの内の少なくとも１本を非同期作動させる場合には、各噴孔の形状を夫々の燃料の噴射方向と噴霧角が同一になるように形成してもよい。これにより、噴霧形状毎の燃焼状態の変化を抑制することができ、噴孔の切り替え後の過渡期に燃焼変動が生じなくなる。
【００１４】
また、請求項５記載の発明の如く、各噴孔の内の少なくとも２つは、各々の噴霧燃料が衝突する形状及び位置に形成してもよい。これにより、噴霧燃料の微粒化を促進させることができるので、燃焼が改善し、更に、エミッション性能が向上する。
【００１５】
また、請求項６記載の発明の如く、各噴孔の内の少なくとも２つは、各々の噴霧燃料が拡散される形状及び位置に形成してもよい。これにより、噴霧燃料の均質化が促進されて混合気の均質度が向上するので、燃焼を改善させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る燃料噴射弁は、噴孔とニードルとニードル駆動手段の組み合わせを複数配備することによって噴霧の自由度を拡大しているので、良好な混合気形成が可能になり、最善の燃焼状態で内燃機関を燃焼させることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る燃料噴射弁の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１８】
本発明に係る燃料噴射弁の実施例を図１に基づいて説明する。この図１の符号１は、本発明に係る燃料噴射弁を示す。
【００１９】
この燃料噴射弁は、大別すると、燃料を噴射させる弁本体１０と、この弁本体１０を一体的に保持するホルダ２０と、によって構成されている。ここで、この燃料噴射弁は、図示しない吸気ポート又は／及び燃焼室ＣＣに燃料が噴射されるよう、燃料を噴射させる側（燃料噴射ノズル部）がシリンダヘッド１００の燃料噴射弁取付孔１０１に取り付けられる。本実施例にあっては、燃焼室ＣＣに燃料を直接噴射させる筒内直接噴射式内燃機関用の燃料噴射弁について例示する。
【００２０】
最初に、弁本体１０について詳述する。
【００２１】
この弁本体１０は、複数本のニードルを備え、その各々のニードルに対応させた夫々の噴孔から個別に燃料を噴射させるべく構成したものである。本実施例にあっては、２本のニードル（第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂ）と２つの噴孔（第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1）を有する弁本体１０について例示する。
【００２２】
この本実施例の弁本体１０は、図１に示す如く、第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1が形成されたバルブボディ１１と、その第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1を夫々別個に開閉可能な第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂと、これら第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂを夫々別個に軸線方向Ａへと往復移動させる第１及び第２のニードル駆動手段（ここでは、磁気回路を例示する。以下、「第１及び第２の磁気回路」という。）１３Ａ，１３Ｂと、を備えている。
【００２３】
先ず、そのバルブボディ１１は、略円柱状の部材の一端側に設けた第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1と、その他端側に設け且つその第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1に各々連通させた第１及び第２の中空部１１ａ2，１１ｂ2と、を有するものである。その第１及び第２の中空部１１ａ2，１１ｂ2には、第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂの先端部分が各々挿入される。
【００２４】
このバルブボディ１１は、第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1が形成された一端側を燃焼室ＣＣ側に向けてホルダ２０の後述する第１ホルダ部材２０ａの内部へと挿入し、弁本体１０の最も燃焼室ＣＣ側に位置されるように固定する。例えば、このバルブボディ１１は、その第１ホルダ部材２０ａに圧入や溶接等によって固定させる。
【００２５】
また、第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂは、円筒形状又は円柱形状に成形された基幹部分と円錐状に成形された先端とを備え、その円錐状の先端を燃焼室ＣＣ側に向けて各々バルブボディ１１の第１及び第２の中空部１１ａ2，１１ｂ2に挿入する。その第１ニードル１２Ａは、軸線方向Ａへの往復移動に伴って先端が第１中空部１１ａ2の底面との間で着座又は離座を繰り返し、着座した際に第１噴孔１１ａ1を閉塞して燃料の噴射を停止させる一方、離座した際に第１噴孔１１ａ1を開放して燃料を噴射させる。また、その第２ニードル１２Ｂについても同様に、軸線方向Ａへの往復移動に伴って先端が第２中空部１１ｂ2の底面との間で着座又は離座を繰り返し、着座した際に第２噴孔１１ｂ1を閉塞して燃料の噴射を停止させる一方、離座した際に第２噴孔１１ｂ1を開放して燃料を噴射させる。
【００２６】
本実施例にあっては、第１ニードル１２Ａの先端側と後端側が第１中空部１１ａ2の内周面と第１磁気回路１３Ａとによって軸線方向Ａへと自在に摺動できるよう各々支持され、第２ニードル１２Ｂの先端側と後端側が第２中空部１１ｂ2の内周面と第２磁気回路１３Ｂとによって軸線方向Ａへと自在に摺動できるよう各々支持される。
【００２７】
その第１及び第２の磁気回路１３Ａ，１３Ｂは、円筒状の磁性スリーブ１３ａと、この磁性スリーブ１３ａ内に嵌合された円筒状のステータコア１３ｂと、その磁性スリーブ１３ａ内でステータコア１３ｂよりも燃焼室ＣＣ側に軸線方向Ａへと摺動自在に配置されたムービングコア１３ｃと、このムービングコア１３ｃに軸線方向Ａの内の燃焼室ＣＣ方向の付勢力を働かせる弾性部材１３ｄと、その磁性スリーブ１３ａの外周面に巻回されたコイル１３ｅと、このコイル１３ｅの外側に樹脂モールドによって形成されたコネクタ１３ｆと、このコネクタ１３ｆの外側に固定された磁性材料からなるヨーク１３ｇと、を各々備えて構成されている。
【００２８】
これら第１及び第２の磁気回路１３Ａ，１３Ｂにおいては、その夫々のムービングコア１３ｃの燃焼室ＣＣ側に第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂの後端を各々嵌合させる。また、これら第１及び第２の磁気回路１３Ａ，１３Ｂは、ステータコア１３ｂとムービングコア１３ｃの間に弾性部材（ここでは、弦巻バネを例示する。）１３ｄを配備している。この弾性部材１３ｄは、ムービングコア１３ｃに対して上記の付勢力を働かせる為に、一端をムービングコア１３ｃの後端側に係止させる一方、他端をステータコア１３ｂ内の後端側に嵌合された円筒状のアジャストパイプ１３ｈの先端に係止させる。
【００２９】
従って、第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂは、各々の第１及び第２の磁気回路１３Ａ，１３Ｂが非作動状態にあれば、各々の弾性部材１３ｄの付勢力によって第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1を夫々閉塞して燃料の噴射を停止させる。一方、第１及び第２の磁気回路１３Ａ，１３Ｂは、各々のコイル１３ｅへの図示しない電源供給装置からの通電に伴ってステータコア１３ｂに電磁吸引力を発生させ、夫々のムービングコア１３ｃを弾性部材１３ｄの付勢力に抗して燃焼室ＣＣとは反対の軸線方向Ａへと引き付ける。これが為、第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂは、各々の第１及び第２の磁気回路１３Ａ，１３Ｂが作動状態にあれば、各々のムービングコア１３ｃと共に燃焼室ＣＣとは反対側の軸線方向Ａへと移動し、第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1を夫々開放して燃料を噴射させる。
【００３０】
その第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂは、第１及び第２の磁気回路１３Ａ，１３Ｂへの通電状態を図示しない電子制御装置（ＥＣＵ）に制御させることによって、同期作動及び／又は非同期作動させる。ここでの非同期作動とは、例えば、第１ニードル１２Ａの作動終了後即座に第２ニードル１２Ｂを作動開始させる場合，第１ニードル１２Ａの作動終了後時間を空けて第２ニードル１２Ｂを作動開始させる場合，及び第１ニードル１２Ａの作動中に第２ニードル１２Ｂを作動開始させる場合が含まれる。
【００３１】
かかる制御によれば、例えば、その第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂの内の何れか一方のみを作動させることもできれば、その双方を同時に作動させることもできるので、その時々で燃料の噴射量を変化させることができる。即ち、これにより、この燃料噴射弁においての燃料の噴射量のダイナミックレンジを拡大することができるので、幅広い燃料噴射量の増減制御による燃焼改善が可能になる。また、かかる制御によって第１ニードル１２Ａと第２ニードル１２Ｂの作動時期をずらすことができるので、燃料噴射期間を長くして燃料の流量増加を図ることができる。即ち、この燃料噴射弁においての燃料の噴射期間や流量のダイナミックレンジを拡大することができるので、幅広い噴射期間や流量の増減制御による燃焼改善が可能になる。このように、第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂを同期作動及び／又は非同期作動させることによって燃料噴射量や燃料噴射期間等の幅に広狭を付けることができるので、噴霧の自由度が拡大される。また、その同期作動と非同期作動を使い分けることによってパイロット噴射としての利用も可能になる。
【００３２】
ここで、第１及び第２の磁気回路１３Ａ，１３Ｂの夫々の磁性スリーブ１３ａは、両端に位置する磁性部の間に非磁性部を配置して構成されており、その非磁性部が夫々の磁性部間の磁性の短絡を防止している。
【００３３】
また、第１及び第２の磁気回路１３Ａ，１３Ｂの夫々のアジャストパイプ１３ｈは、その内部空間が燃料通路を成している。その夫々の燃料通路には、図１に示す燃料供給手段３０から燃料が供給される。
【００３４】
この燃料供給手段３０は、図示しない燃料ポンプによって加圧された燃料を各燃料噴射弁に供給するデリバリパイプ３１と、このデリバリパイプ３１の燃料を弁本体１０に供給する燃料供給通路３２と、を備えて構成する。その燃料供給通路３２は、第１及び第２の磁気回路１３Ａ，１３Ｂの各磁性スリーブ１３ａの後端に連結させ、夫々のアジャストパイプ１３ｈの内部空間と連通させる。従って、本実施例の燃料供給手段３０においては、その燃料供給通路３２から夫々のアジャストパイプ１３ｈの内部空間に燃料が供給される。
【００３５】
続いて、上記ホルダ２０について説明する。
【００３６】
このホルダ２０は、上述した弁本体１０を挿入して保持するものであり、その保持状態を保ったまま燃料噴射弁取付孔１０１に固定される。本実施例のホルダ２０は、図１に示す第１ホルダ部材２０ａと第２ホルダ部材２０ｂの２分割構造を採っている。
【００３７】
その第１ホルダ部材２０ａは、円筒形状に成形し、その中空部の先端側に上述したバルブボディ１１を保持するものである。また、その第２ホルダ部材２０ｂは、円柱形状の先端部分が成形されたものであり、これを第１ホルダ部材２０ａの中空部の後端に嵌合し、その先端面をバルブボディ１１の後端面に当接させる。この第２ホルダ部材２０ｂには、バルブボディ１１の第１及び第２の中空部１１ａ2，１１ｂ2に連通させる軸線方向Ａの第１及び第２の貫通孔２０ｂ1，２０ｂ2を各々形成し、その第１及び第２の貫通孔２０ｂ1，２０ｂ2の後端側で第１及び第２の磁気回路１３Ａ，１３Ｂの磁性スリーブ１３ａを保持させる。
【００３８】
ところで、本実施例の燃料噴射弁においては、弁本体１０が燃料噴射機構（ニードル及び磁気回路の組）を２組備えているので、燃料噴射機構が１組しかない従来のものと比して外径方向に肥大化してしまう。これが為、この燃料噴射弁は、その従来のものに比べて燃料噴射弁取付孔１０１への取付作業性や搭載性の点で不利になる。
【００３９】
そこで、本実施例においては、その取付作業性や搭載性を改善する為に、第１ニードル１２Ａ及び第１磁気回路１３Ａと第２ニードル１２Ｂ及び第２磁気回路１３Ｂとを相互に接近させて配置する。
【００４０】
例えば、第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂの外周部分には各々第１及び第２の磁気回路１３Ａ，１３Ｂが覆設されているので、その第１ニードル１２Ａと第２ニードル１２Ｂとを平行に配置する本実施例の弁本体１０においては、その第１及び第２の磁気回路１３Ａ，１３Ｂが外径方向への肥大化を助長させる要因になる。これが為、本実施例にあっては、その第１磁気回路１３Ａと第２磁気回路１３Ｂとを軸線方向Ａにずらして配置し、第１ニードル１２Ａ及び第１磁気回路１３Ａと第２ニードル１２Ｂ及び第２磁気回路１３Ｂとを可能な限り近づける。
【００４１】
ここでは、第１磁気回路１３Ａを燃焼室ＣＣ側に配備し、この第１磁気回路１３Ａよりも燃焼室ＣＣから離間させた位置に第２磁気回路１３Ｂを配備する。従って、本実施例の第２ニードル１２Ｂは、第１ニードル１２Ａよりも延伸させる。また、これに伴って、第２ホルダ部材２０ｂは、第２磁気回路１３Ｂの磁性スリーブ１３ａが保持される第２貫通孔２０ｂ2を燃焼室ＣＣとは反対側の軸線方向Ａに延設する。
【００４２】
一方、本実施例の燃料噴射弁は、第１磁気回路１３Ａと第２磁気回路１３Ｂとを近接させて配置しているので、互いに他方の磁場の影響を受けて第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂを誤作動させてしまう虞がある。
【００４３】
そこで、この燃料噴射弁においては、その第１磁気回路１３Ａと第２磁気回路１３Ｂの磁場の相互干渉を抑制させる手段（以下、「磁場干渉抑制手段」という。）４０を設ける。例えば、この磁場干渉抑制手段４０としては、非磁性材料によって成形された非磁性部材が考えられ、図１に示す如く、第１磁気回路１３Ａと第２磁気回路１３Ｂとの間に介在させる。これにより、第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂを誤作動させることなく往復移動させることができるので、例えば、上述した運転条件に応じた形状での噴霧が確実なものとなる。
【００４４】
ここで、本実施例の燃料噴射弁においては、運転条件に応じた異なる噴霧が為されるように第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1の各々の形状を形成する。
【００４５】
例えば、第１噴孔１１ａ1の形状については低中負荷の運転条件で最適な燃焼が為される噴霧形状となるように形成し、第２噴孔１１ｂ1の形状については高負荷の運転条件で最適な燃焼が為される噴霧形状となるように形成する。これにより、この燃料噴射弁は、その運転条件に応じて第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂを非同期作動させることによって、その運転条件に対応した噴孔から最適な噴霧形状で且つ最適な燃料の噴射量及び噴射期間で燃料を噴射させることができるので、その運転条件毎に最適な混合気が形成されて最善の燃焼制御を実行することができる。従って、かかる場合には、例えば、負荷等の如き運転領域に応じた最適な噴霧形状となるように夫々の噴孔を形成することで、全運転領域においての燃焼状態の改善が可能になる。
【００４６】
また、例えば、第１噴孔１１ａ1の噴射量が第２噴孔１１ｂ1の噴射量よりも少なくなるように夫々の形状（大きさ）を設定してもよい。これによれば、第１噴孔１１ａ1からのみ噴射させるように第１磁気回路１３Ａと第２磁気回路１３Ｂを駆動制御することによって、燃料噴射弁からの燃料噴射量の最少化が可能になり、噴霧燃料の微粒化を促進することができる。かかる場合、その第１噴孔１１ａ1からの噴霧のみでは燃料噴射量が不足してしまう運転条件に入ったときに、これよりも燃料噴射量の多い第２噴孔１１ｂ1又は双方を作動させるように第１磁気回路１３Ａと第２磁気回路１３Ｂを駆動制御し、所望の燃料噴射量を必要に応じて確保する。このように、第１噴孔１１ａ1と第２噴孔１１ｂ1の夫々の噴射量に違いを設けることによって、この燃料噴射弁における燃料の噴射量のダイナミックレンジを更に拡大することができる。
【００４７】
一方、第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1の形状については、次のように設定してもよい。例えば、第１噴孔１１ａ1のみの噴霧から第２噴孔１１ｂ1のみの噴霧又は第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1の双方からの噴霧へと切り替える場合には、夫々の噴霧形状が異なると、その噴霧形状毎に燃焼状態が変化するので、その切り替え後の過渡期において燃焼変動が生じる。従って、かかる燃焼変動の抑制という要求性能があるときには、燃料の噴射方向と噴霧角が同一になるように第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1の形状を設定する。
【００４８】
更に、その第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1は、各々から噴射される噴霧燃料を互いに衝突させる形状や位置に設定してもよい。かかる場合、第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂを同期作動させることによって夫々の噴霧燃料が衝突するので、その噴霧燃料の微粒化を促進させることができる。従って、これにより、その噴霧燃料の微粒化によって燃焼を改善させ、更に、エミッション性能を向上させることができる。
【００４９】
また更に、その第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1は、夫々の噴霧燃料を離間させる、即ち拡散させるような形状や位置に設定してもよい。かかる場合、第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂを同期作動させることによって高分散で低貫徹の噴霧を形成することができるので、燃焼室ＣＣ内の噴霧燃料の均質化が促進されて混合気の均質度が向上するので、燃焼を改善させることができる。
【００５０】
以上示した如く、本実施例の燃料噴射弁は、複数の噴孔とこれらに対応する複数本のニードルとを備えているので噴霧の自由度の拡大が可能になる。即ち、この燃料噴射においては、その夫々の噴孔の形状を上述した運転条件や所望の要求性能に応じて形成することによって、燃焼の改善を図ることができる。また、この燃料噴射弁は、燃料の噴射量や流量や噴射期間の夫々のダイナミックレンジの拡大が可能なので、運転条件等に応じた噴射量等の緻密な制御ができ、燃焼の改善を図ることができる。
【００５１】
尚、この本実施例においては、２つの噴孔（第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1）を有する燃料噴射弁について例示した。これが為、その第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1の形状に違いを設ける場合には、その全ての形状を異なるものにしている。しかしながら、３つ以上の噴孔を有する燃料噴射弁の場合には、その全ての噴孔の形状を異なるものにしてもよく、また、少なくとも２種類以上の異なる形状に形成してもよい。更に、上記においては第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1の噴霧燃料を衝突させた場合について例示しているが、３つ以上の噴孔を有する燃料噴射弁の場合には、その全てからの噴霧燃料を衝突させるように全噴孔の形状及び位置を設定してもよく、また、その内の少なくとも２つ以上からの噴霧燃料を衝突させるように形状及び位置を設定してもよい。また更に、上記においては第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1の噴霧燃料を拡散させた場合について例示しているが、３つ以上の噴孔を有する燃料噴射弁の場合には、その全てからの噴霧燃料を拡散させるように全噴孔の形状及び位置を設定してもよく、また、その内の少なくとも２つ以上からの噴霧燃料を拡散させるように形状及び位置を設定してもよい。
【００５２】
また、この本実施例においては、２本のニードル（第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂ）を有する燃料噴射弁について例示したので、その第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂを第１及び第２の磁気回路１３Ａ，１３Ｂに非同期作動させる場合には夫々が非同期になっている。しかしながら、３本以上のニードルを有する燃料噴射弁の場合には、その全てを非同期にしてもよく、また、少なくとも１本を非同期にしてもよい。
【００５３】
ところで、上述した本実施例の燃料噴射弁においては、１つのバルブボディ１１に第１及び第２の噴孔１１ａ1，１１ｂ1と第１及び第２の中空部１１ａ2，１１ｂ2を形成しているので、ホルダ２０を第１ホルダ部材２０ａと第２ホルダ部材２０ｂの２分割構造にして、そのホルダ２０へのバルブボディ１１の挿入作業性を確保しつつ当該バルブボディ１１がホルダ２０に保持されるようにしている。従って、この燃料噴射弁のホルダ２０は、その第１ホルダ部材２０ａと第２ホルダ部材２０ｂとを嵌合させ、且つ、その嵌合部分の強度を確保する為に、その嵌合部分やその近傍の肉厚を厚くしている。これが為、この燃料噴射弁は、その嵌合部分等を有する燃料噴射ノズル部が外径方向に大きくなり、これが燃料噴射弁取付孔１０１への取付作業性や搭載性を悪化させてしまう虞がある。そこで、かかる取付作業性や搭載性を改善する為に、第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂ毎に円柱状のバルブボディを用意し、一体成型された上記と同等形状のホルダの２つの貫通孔に各々のバルブボディを挿入するように構成して燃料噴射ノズル部の細径化を図ってもよい。
【００５４】
また、上述した本実施例の燃料噴射弁においては、第１及び第２のニードル１２Ａ，１２Ｂを平行に並べて配置しているので、燃料噴射ノズル部が外径方向に大きくなってしまい、燃料噴射弁取付孔１０１への取付作業性や搭載性の悪化の虞がある。そこで、その燃料噴射弁において、第１噴孔１１ａ1と第２噴孔１１ｂ1とを接近させるべく第１ニードル１２Ａと第２ニードル１２Ｂの軸線間に角度を設け、燃焼室ＣＣに近づくにつれて第１ニードル１２Ａと第２ニードル１２Ｂとの間が狭まるように構成する。これにより、燃料噴射ノズル部が細径化されるので、燃料噴射弁の取付作業性や搭載性が改善される。一方、かかる燃料噴射弁においては、第１磁気回路１３Ａと第２磁気回路１３Ｂとの間隔が拡がるので、その夫々の形状や配置の自由度が増す。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、本発明に係る燃料噴射弁は、噴霧の自由度を拡大させ、これにより、内燃機関を最善の燃焼状態で燃焼させる技術として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る燃料噴射弁の構成を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  弁本体
１１  バルブボディ
１１ａ1  第１噴孔
１１ｂ1  第２噴孔
１２Ａ  第１ニードル
１２Ｂ  第２ニードル
１３Ａ  第１磁気回路（第１ニードル駆動手段）
１３Ｂ  第２磁気回路（第２ニードル駆動手段）
２０  ホルダ
２０ａ  第１ホルダ部材
２０ｂ  第２ホルダ部材
４０  磁場干渉抑制手段
１０１  燃料噴射弁取付孔
Ａ  軸線方向
ＣＣ  燃焼室
【図１】
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